JPWO2007080707A1 - 基板洗浄装置、基板洗浄方法、基板処理システムならびに記録媒体 - Google Patents

Abstract

基板洗浄装置（４０）は、洗浄槽（７０）と、洗浄槽（７０）内に回転自在に設けられ、被処理基板（Ｗ）を保持する保持台（５１）と、保持台（５１）を回転させる回転駆動部（５２）とを備えている。保持台（５１）の周外方には、当該保持台（５１）に保持された被処理基板（Ｗ）の周縁部に沿って薬液を貯留してこの被処理基板（Ｗ）の周縁部を薬液に浸すための薬液貯留部（５３）が設けられている。薬液貯留部（５３）には、当該薬液貯留部（５３）に薬液を供給する薬液供給部（５４）が接続されている。さらに、保持台（５１）に保持された被処理基板（Ｗ）の周縁部を摺擦するブラシ（５５ｄ）が設けられている。

Description

本発明は、半導体ウエハ等の被処理基板の洗浄を行うための基板洗浄装置、基板洗浄方法、この基板洗浄装置を備えた基板処理システム、ならびにこの基板洗浄装置に用いられる記録媒体に関し、とりわけ、被処理基板の周縁部に残留する汚れを除去することができる基板洗浄装置、基板洗浄方法、この基板洗浄装置を備えた基板処理システム、ならびにこの基板洗浄装置に用いられる記録媒体に関する。

一般に、半導体デバイスの製造工程においては、被処理基板としての半導体ウエハやＬＣＤ用ガラス基板等（以下、ウエハ等という）に付着するレジスト、パーティクル、有機汚染物、金属不純物等のコンタミネーション（汚染物、以下単に汚れともいう）を除去するために基板洗浄装置が用いられている。ウエハ等を洗浄する基板洗浄装置の一つとして、例えばスピン式のものが知られている。

従来のこの種のスピン式の基板洗浄装置は、洗浄槽内に配設される保持手段であるスピンチャックにてウエハを保持するとともに、スピンチャックを低速回転させた状態で、ウエハの表面に薬液および純水を順に供給して、薬液処理およびリンス処理を順に行い、その後、スピンチャックを高速回転させて乾燥処理を行っている（例えば、特開２００１−１６０５４６号公報等参照）。

また、ウエハの周縁部（エッジ部）の洗浄処理を行うために、ウエハを回転させながら、このウエハの周縁部に洗浄水等の処理液を供給しつつ回転ブラシ等でこの周縁部を摺擦する方法が知られている（例えば、特開平６−４５３０２号公報等参照）。

しかしながら、例えば上記の特開２００１−１６０５４６号公報に示すような方法でウエハの表面の薬液処理を行った場合でも、当該ウエハの周縁部は完全にクリーニングされない場合がある。すなわち、ウエハが基板洗浄装置に送られる前にこのウエハに対してエッチング処理が施される場合には、当該エッチング処理によりウエハの表面に付着したＣＦｘポリマー等の汚れのうち、ウエハの周縁部に付着した汚れは、前述の薬液処理においてウエハの表面中心部に送られる薬液では完全に除去することができない。

また、エッチング処理によりウエハの表面に付着したＣＦｘポリマー等の汚れは、このウエハの周縁部に固くこびりついている。このため、特開平６−４５３０２号公報に示すような方法を用い、回転ブラシ等でウエハの周縁部を摺擦した場合でも、この汚れをウエハの周縁部から引き剥がすことは容易ではないという問題がある。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、被処理基板の周縁部に付着する汚れを除去することができる基板洗浄装置、基板洗浄方法、基板処理システムならびに記録媒体を提供することにある。

本発明は、洗浄槽と、前記洗浄槽内に回転自在に設けられ、被処理基板を保持する保持台と、前記保持台を回転させる回転駆動部と、前記保持台に保持された被処理基板の周縁部に沿って薬液を貯留してこの被処理基板の周縁部を薬液に浸すための薬液貯留部と、前記薬液貯留部に接続され、当該薬液貯留部に前記薬液を供給する薬液供給部と、前記保持台に保持された被処理基板の周縁部を摺擦するブラシと、を備えたことを特徴とする基板洗浄装置である。
このような基板洗浄装置によれば、薬液貯留部に薬液を貯留することにより、被処理基板の周縁部が長時間薬液に浸されることとなり、この被処理基板の周縁部に付着した汚れの当該被処理基板に対する付着力が弱くなる。そして、この被処理基板に対する付着力が弱くなった汚れをブラシにより摺擦しているので、被処理基板の周縁部に付着する汚れを除去することができる。

本発明の基板洗浄装置においては、前記薬液供給部から前記薬液貯留部に供給される薬液はフッ化水素酸（フッ化水素の水溶液）であることが好ましい。
このような基板洗浄装置によれば、被処理基板の周縁部に付着した汚れはフッ化水素酸に浸されることにより被処理基板に対する付着力がより一層弱まることとなり、被処理基板の周縁部に付着する汚れを除去することができる。

本発明の基板洗浄装置においては、前記ブラシは、前記薬液供給部により前記薬液貯留部に薬液が供給されてこの薬液貯留部に貯留された薬液に被処理基板の周縁部が浸された際に当該周縁部を摺擦することが好ましい。
このような基板洗浄装置によれば、被処理基板の周縁部に付着した汚れを薬液に浸す動作とこの汚れをブラシにより除去する動作とを同時に行うことにより、薬液によって付着力が弱くなった汚れをすぐに除去することができ、被処理基板の周縁部に付着する汚れを除去することができる。

本発明の基板洗浄装置においては、前記ブラシは、前記保持台に保持された被処理基板の周縁部に当接する当接位置と、この周縁部から離間する待避位置との間で往復移動自在となっており、当該ブラシが当接位置にある状態で前記回転駆動部により回転する被処理基板の周縁部がブラシにより摺擦されることが好ましい。
このような基板洗浄装置によれば、ブラシにより被処理基板の周縁部の摺擦を行うか否かを、当該被処理基板に対する処理状況に応じて選択することができ、必要なときのみにおいてブラシによる被処理基板の周縁部の摺擦を行うこともできる。

本発明の基板洗浄装置においては、前記薬液貯留部の上方に、前記保持台に保持された被処理基板の上面側の周縁部にガスを吐出してこのガスの吐出により被処理基板の上面側で半径方向外方に流れる気流を形成する第１ノズルが設けられていてもよい。
このような基板洗浄装置によれば、第１ノズルから被処理基板の周縁部に向かってガスを吐出することにより、薬液貯留部に貯留された薬液が被処理基板の上面側の半径方向内方に流れることを抑止することができる。

本発明の基板洗浄装置においては、前記第１ノズルは、前記保持台に保持される被処理基板の周縁部に対して水を更に供給することができるようになっていてもよい。
このような基板洗浄装置によれば、被処理基板のリンス工程において当該被処理基板の周縁部にも十分に水を供給することができる。

本発明の基板洗浄装置においては、前記第１ノズルは、前記保持台に保持される被処理基板の周縁部に対して薬液を更に供給することができるようになっていてもよい。
このような基板洗浄装置によれば、被処理基板の上面側の周縁部に対して更に薬液を供給することができ、被処理基板の周縁部に付着する汚れを除去することができる。

本発明の基板洗浄装置においては、前記保持台に保持される被処理基板の裏面側に、当該被処理基板の周縁部近傍に水を供給する第２ノズルが設けられていることが好ましい。
このような基板洗浄装置によれば、被処理基板のリンス工程において当該被処理基板の裏面側にも十分に水を供給することができる。

本発明の基板洗浄装置においては、前記薬液貯留部は、切り欠き領域を残して被処理基板の周縁部を囲むよう環状に形成され、前記ブラシは前記薬液貯留部の切り欠き領域に配設されることが好ましい。
このような基板洗浄装置によれば、薬液貯留部はブラシと衝突することなしに被処理基板の周縁部の大部分を囲むことができ、被処理基板が回転している間、この被処理基板が薬液に浸る時間を長くすることができる。

本発明は、上述の基板洗浄装置と、当該基板洗浄装置に連結され、被処理基板に対してエッチング処理を行うエッチング処理装置と、を備えたことを特徴とする基板処理システムである。

本発明は、保持台により被処理基板を保持する工程と、前記保持台を回転させる工程と、薬液貯留部に薬液を貯留してこの薬液に被処理基板の周縁部を浸す工程と、ブラシにより被処理基板の周縁部を摺擦する工程と、を備えたことを特徴とする基板洗浄方法である。
このような基板洗浄方法によれば、被処理基板の周縁部を長時間薬液に浸し、この被処理基板の周縁部に付着した汚れの当該被処理基板に対する付着力を弱くしている。そして、この被処理基板に対する付着力が弱くなった汚れをブラシにより摺擦しているので、被処理基板の周縁部に付着する汚れを除去することができる。

このような基板洗浄方法においては、前記ブラシは、前記薬液貯留部に貯留された薬液に被処理基板の周縁部が浸された際に当該周縁部を摺擦することが好ましい。

上述の問題を解決するために、基板洗浄装置の制御コンピュータにより実行することが可能なプログラムであって、当該プログラムを実行することにより、前記制御コンピュータが前記基板洗浄装置を制御して基板洗浄方法を実行させるものにおいて、前記基板洗浄方法が、保持台により被処理基板を保持する工程と、前記保持台を回転させる工程と、薬液貯留部に薬液を貯留してこの薬液に被処理基板の周縁部を浸す工程と、ブラシにより被処理基板の周縁部を摺擦する工程と、を実施するものであることを特徴とするプログラムを用いてもよい。

このようなプログラムにおいては、ブラシにより被処理基板の周縁部を摺擦する工程は、前記薬液貯留部に貯留された薬液に被処理基板の周縁部が浸された際に実施されることが好ましい。

本発明は、基板洗浄装置の制御コンピュータにより実行することが可能なプログラムが記録された記録媒体であって、当該プログラムを実行することにより、前記制御コンピュータが前記基板洗浄装置を制御して基板洗浄方法を実行させるものにおいて、前記基板洗浄方法が、保持台により被処理基板を保持する工程と、前記保持台を回転させる工程と、薬液貯留部に薬液を貯留してこの薬液に被処理基板の周縁部を浸す工程と、ブラシにより被処理基板の周縁部を摺擦する工程と、を実施するものであることを特徴とする記録媒体である。

このような記録媒体においては、ブラシにより被処理基板の周縁部を摺擦する工程は、前記薬液貯留部に貯留された薬液に被処理基板の周縁部が浸された際に実行されることが好ましい。

本発明による基板洗浄装置の構成を示す概略横断面図である。 図１の基板洗浄装置のＡ−Ａ矢視による縦断面図である。 図１の基板洗浄装置のＢ−Ｂ矢視による縦断面図である。 図１の基板洗浄装置のＣ−Ｃ矢視による縦断面図である。 図２の基板洗浄装置の領域Ｄの拡大図である。 図２の基板洗浄装置において、ウエハを洗浄槽内に搬入する前の状態を示す縦断面図である。 基板処理システムの構成を示す概略上面図である。 図７の基板処理システムの概略側面図である。 図１の基板洗浄装置に接続される制御コンピュータの概略を説明するための説明用ブロック図である。 図４の基板洗浄装置におけるブラシ機構の構成の詳細を示す説明図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
以下に示す実施の形態においては、本発明による基板洗浄装置を、略円板状の輪郭を有する半導体ウエハ等の被処理基板の薬液処理、リンス処理（濯ぎ処理）および乾燥処理を行うための洗浄ユニットとして用い、エッチング装置とともに基板処理システムに組み込んだ例を示している。しかしながら、当然に、本発明による基板洗浄装置および基板洗浄方法は、このような適用に限定されるものではない。

図１乃至図１０は、本発明による基板洗浄装置４０の一実施の形態を示す図である。このうち、まず図７および図８を用いて基板洗浄装置４０が組み込まれた基板処理システムの全体的な構成および処理方法について説明する。なお、図７は基板処理システム１０の構成を示す概略上面図であり、図８は、図７の基板処理システム１０の概略側面図である。

図７および図８に示すように、基板処理システム１０は、処理前および処理後の半導体ウエハＷ（以下、ウエハＷという）が載置される載置部１０ａと、ウエハＷに対して例えばエッチング等の処理を行う処理部１０ｅとを備えている。また、載置部１０ａと処理部１０ｅとの間には、この処理部１０ｅにおいて処理が施されたウエハＷを洗浄するための洗浄部１０ｃが設けられている。また、載置部１０ａと洗浄部１０ｃとの間には、これらの間でウエハＷの受け渡しを担う第１搬送部１０ｂが配置されている。同様に、洗浄部１０ｃと処理部１０ｅとの間には、これらの間でウエハＷの受け渡しを担う第２搬送部１０ｄが配置されている。
以下、基板処理システム１０の各構成要素について詳述する。

まず、載置部１０ａについて説明する。載置部１０ａにおいて、基板処理システム１０は載置台１１を備えている。この載置台１１には、エッチング等の処理を行うべきウエハＷを収納するためのキャリアＣが着脱自在に取り付けられるようになっている。
図７および図８に示すように、本実施の形態においては、載置台１１に３つのキャリアＣが載置されるようになっている。各キャリアＣには蓋体１３が設けられており、この蓋体１３を開くことによって、その内部にウエハＷを収納することができるようになっている。各キャリアＣ内には、複数の、具体的には例えば２５枚の処理前のウエハＷが所定間隔を空けて収納されるようになっている。本実施の形態において、ウエハＷは表面（半導体デバイスが形成される処理面）が上面となるようにして、略水平状態でキャリアＣ内に収納されている。

次に、第１搬送部１０ｂについて説明する。図８に示すように、第１搬送部１０ｂは区画壁に覆われた空間を有している。そして、キャリアＣとの間で、ならびに洗浄部１０ｃの受け渡しユニット２２（後述）との間でウエハＷの受け渡しをそれぞれ行う第１ウエハ搬送装置２０がこの空間内に設置されている。図７に示すように、載置部１０ａと第１搬送部１０ｂとの間に設けられた区画壁１５には窓部（開口）が形成されており、また、この窓部の開閉を行うため、シャッター等からなる窓部開閉機構１７が設けられている。また、キャリアＣを載置台１１に取り付けた場合、キャリアＣの蓋体１３が区画壁１５の窓部の近傍に位置するようになっている。なお、窓部開閉機構１７が窓部の開閉を行う際に、キャリアＣの蓋体１３を同時に開閉することができるようになっていることが好ましい。

図７に示すように、第１ウエハ搬送装置２０はＸ方向およびＹ方向（ともに水平方向）に移動可能であり、キャリアＣ、および洗浄部１０ｃの受け渡しユニット２２（後述）へアクセスすることができるようになっている。また、図８に示すように、第１ウエハ搬送装置２０は、ウエハＷを保持するためのウエハ保持アーム２１ａ、２１ｂを有している。これらの２本のウエハ保持アーム２１ａ、２１ｂは、高さ方向において間隔を空けて設けられている。各ウエハ保持アーム２１ａ、２１ｂは、水平面であるＸ−Ｙ平面内（図７のθ方向）で回転可能、かつＺ方向（鉛直方向）へ移動可能となっており、さらに互いに独立して進退自在となっている。第１ウエハ搬送装置２０が移動するとともに、ウエハ保持アーム２１ａ、２１ｂが回転、昇降および進退運動を行うことにより、ウエハ保持アーム２１ａ、２１ｂに保持されたウエハＷをキャリアＣ内または受け渡しユニット２２内に運び入れることができるようになっている。また、この第１ウエハ搬送装置２０においては、キャリアＣ内または受け渡しユニット２２内からウエハ保持アーム２１ａ、２１ｂ上へウエハＷを運び出すこともできるようになっている。

次に、洗浄部１０ｃについて説明する。図８に示すように、洗浄部１０ｃは区画壁に覆われた空間を有している。図７に示すように、この区画壁に覆われた空間内において、基板処理システム１０は、第１搬送部１０ｂに接続する第１受け渡しユニット２２と、第２搬送部１０ｄに接続する第２受け渡しユニット２４と、基板洗浄装置（ウエハ洗浄ユニット）４０と、洗浄部１０ｃ内でウエハＷを搬送するための主ウエハ搬送装置２６とを備えている。

主ウエハ搬送装置２６は、Ｘ方向およびＹ方向に移動可能であり、各ユニット２２、２４、４０へアクセスすることができるようになっている。また、図８に示すように、主ウエハ搬送装置２６は、ウエハＷを保持するためのウエハ保持アーム２７ａ、２７ｂ、２７ｃを有している。これらの３本のウエハ保持アーム２７ａ、２７ｂ、２７ｃは、高さ方向において互いに間隔を空けて設けられている。各ウエハ保持アーム２７ａ、２７ｂ、２７ｃは、Ｘ−Ｙ平面内（θ方向）で回転可能、かつＺ方向へ移動可能であり、さらに互いに独立して進退可能となっている。一方、各ユニット２２、２４、４０には、それぞれウエハＷを受け入れるための開閉自在な窓部（図示せず）が設けられている。そして、この主ウエハ搬送装置２６が移動するとともに、ウエハ保持アーム２７ａ、２７ｂ、２７ｃが回転、昇降および進退運動を行うことにより、ウエハ保持アーム２７ａ、２７ｂ、２７ｃに保持されたウエハＷを各ユニット２２、２４、４０内に運び入れることができるようになっている。また、この主ウエハ搬送装置２６により、各ユニット２２、２４、４０からウエハ保持アーム２７ａ、２７ｂ、２７ｃ上へウエハＷを運び出すことができるようになっている。

図８に示すように、基板処理システム１０の洗浄部１０ｃは、上下二段に重ねて配置された２つの第１の受け渡しユニット２２ａ、２２ｂを備えている。また、各第１受け渡しユニット２２ａ、２２ｂの第１搬送部１０ｂ側には開閉自在の窓部（図示せず）が設けられている。すなわち、この窓部を介して洗浄部１０ｃと第１搬送部１０ｂとが連通するようになっている。そして、この窓部を介し、ウエハ保持アーム２１ａ、２１ｂに保持されたウエハＷを第１受け渡しユニット２２内に運び入れること、あるいは受け渡しユニット２２からウエハ保持アーム２１ａ、２１ｂ上へウエハＷを運び出すことができる。

第２受け渡しユニット２４は、上述した第１受け渡しユニット２２と略同様の構成となっている。すなわち、図８に示すように、基板処理システム１０の洗浄部１０ｃは、上下二段に重ねて配置された２つの第２受け渡しユニット２４ａ、２４ｂを備えている。また、各受け渡しユニット２４ａ、２４ｂの第２搬送部１０ｄ側には開閉自在の窓部（図示せず）が設けられている。すなわち、この窓部を介して洗浄部１０ｃと第２搬送部１０ｄとが連通するようになっている。そして、この窓部を介して、第２受け渡しユニット２４と第２ウエハ搬送装置２８（後述）との間でウエハＷの受け渡しが行われるようになっている。
また、本実施の形態においては、洗浄部１０ｃに、合計８つの基板洗浄装置（ウエハ洗浄ユニット）４０ａ〜４０ｈが、それぞれ４個ずつ上下２段に重ねて配置されている。

次に、第２搬送部１０ｄについて説明する。第２搬送部１０ｄは、上述した第１搬送部１０ｂと略同様の構成となっている。具体的には、図８に示すように、第２搬送部１０ｄは区画壁に覆われた空間を有している。この空間内に第２ウエハ搬送装置２８が設けられている。第２ウエハ搬送装置２８は、洗浄部１０ｃの第２受け渡しユニット２４との間で、および後述する処理部１０ｅの第３受け渡しユニット３０との間でウエハＷの受け渡しを行うようになっている。図７の矢印に示すように、第２ウエハ搬送装置２８はＸ方向およびＹ方向に移動可能であり、第２受け渡しユニット２４および後述の処理部１０ｅへアクセスすることができるようになっている。また、図８に示すように、第２ウエハ搬送装置２８はウエハＷを保持するためのウエハ保持アーム２９ａ、２９ｂを有している。これらの２本のウエハ保持アーム２９ａ、２９ｂは高さ方向に間隔を空けて設けられている。各ウエハ保持アーム２９ａ、２９ｂは、Ｘ−Ｙ平面内（図７のθ方向）で回転可能、かつＺ方向へ移動可能であり、さらに互いに独立して進退自在となっている。第２ウエハ搬送装置２８が移動するとともに、ウエハ保持アーム２９ａ、２９ｂが回転および昇降運動を行うことにより、ウエハ保持アーム２１ａ、２１ｂに保持されたウエハＷを第２受け渡しユニット２４内または後述の第３受け渡しユニット３０内に運び入れることができる。また、この第２ウエハ搬送装置２８により、第２受け渡しユニット２４内または第３受け渡しユニット３０内からウエハ保持アーム２９ａ、２９ｂ上へウエハＷを運び出すことができる。

次に、処理部１０ｅについて説明する。図７に示すように、処理部１０ｅには、ウエハＷにエッチング処理を施すエッチング処理装置３２ａ、３２ｂがＹ方向に離間して２つ設けられている。また、各エッチング処理装置３２ａ、３２ｂと第２搬送部１０ｄとの間に、それぞれ上下２段に重ねて配置された合計４つの第３受け渡しユニット３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄが設けられている（図７および図８参照）。各第３受け渡しユニット３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄには、第２搬送部１０ｄ側に開閉自在の窓部（図示せず）が設けられており、この窓部を介して処理部１０ｅと第２搬送部１０ｄとが連通するようになっている。そして、上述のようにこの窓部を介してウエハ保持アーム２９ａ、２９ｂに保持されたウエハＷを第３受け渡しユニット３０に運び入れること、あるいは第３受け渡しユニット３０内からウエハ保持アーム２９ａ、２９ｂ上へウエハＷを運び出すことができる。同様に、各第３受け渡しユニット３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄのエッチング処理装置３２側、およびエッチング処理装置３２の第３受け渡しユニット３０側のそれぞれに開閉自在の窓部（図示せず）が設けられており、この窓部を介してエッチング処理装置３２および第３受け渡しユニット３０間におけるウエハＷの受け渡しが行われるようになっている。

次に、このような基板処理システム１０によるウエハＷの全体的な処理方法について説明する。

まず、処理されるべきウエハＷを例えば２５枚収納したキャリアＣが載置台１１に取り付けられる。次に、窓部開閉機構１７およびキャリアＣの蓋体１３が開かれる。このキャリアＣに対して第１ウエハ搬送装置２０が接近および進入を行い、第１ウエハ搬送装置２０の例えば下段のウエハ保持アーム２１ｂが、窓部を介してキャリアＣ内から１枚のウエハＷを取り上げる。その後、このウエハ保持アーム２１ｂが後退するとともに回転し、また、第１ウエハ搬送装置２０が移動することによって、キャリアＣから取り出されたウエハＷが、例えば下段の第１受け渡しユニット２２ｂへ搬送される。

次に、下段の第１受け渡しユニット２２ｂ内に載置されたウエハＷは、主ウエハ搬送装置２６によって受け取られ、第２受け渡しユニット２４ｂへ搬送される。具体的には、ウエハＷは、例えば主ウエハ搬送装置２６の下段のウエハ保持アーム２７ｃによって保持され、下段の第２受け渡しユニット２４ｂへ持ち込まれる。

その後、下段の第２受け渡しユニット２４ｂ内に載置されたウエハＷは、第２ウエハ搬送装置２８によって受け取られ、第３受け渡しユニット３０へ搬送される。具体的には、ウエハＷは、例えば第２ウエハ搬送装置２８の下段のウエハ保持アーム２９ｂによって保持され、いずれか一方の下段に配置された第３受け渡しユニット３０ｂ、３０ｄへ持ち込まれる。

次に、下段の第３受け渡しユニット３０ｂ、３０ｄ内に載置されたウエハＷは、対応するエッチング処理装置３２に持ち込まれ、エッチング処理を受ける。

エッチング処理が施されたウエハＷは、再び第３受け渡しユニット３０へ運び出される。具体的には、ウエハＷは、例えばエッチング処理装置３２への搬入前に用いられた受け渡しユニットとは異なる第３の受け渡しユニット、すなわち上段の第３受け渡しユニット３０ａ、３０ｃへ運び出される。

その後、上段の第３受け渡しユニット３０ａ、３０ｃに送られたウエハＷは、第２ウエハ搬送装置２８により受け取られ、第２受け渡しユニット２４へ搬送される。具体的には、ウエハＷは第２ウエハ搬送装置２８の上段のウエハ保持アーム２９ａによって保持され、上段の第２受け渡しユニット２４ａへ持ち込まれる。

次に、上段の第２受け渡しユニット２４ａ内に送られたウエハＷは、主ウエハ搬送装置２６により受け取られ、いずれかの基板洗浄装置４０内へ持ち込まれる。そして、この基板洗浄装置４０により、後に詳述するような洗浄処理がウエハＷに対して施される。具体的には、ウエハＷは、例えば主ウエハ搬送装置２６の中段のウエハ保持アーム２７ｂにより保持され、このウエハ保持アーム２７ｂにより基板洗浄装置４０内へ送られる。
洗浄処理および乾燥処理が施されたウエハＷは再び主ウエハ搬送装置２６に受け取られ、第１受け渡しユニット２２へ持ち込まれる。この場合、ウエハＷは、例えば主ウエハ搬送装置２６の上段のウエハ保持アーム２７ａにより保持され、上段の第１受け渡しユニット２２へ持ち込まれる。

その後、上段の第１受け渡しユニット２２ａ内に送られたウエハＷは、第１ウエハ搬送装置２０によって受け取られ、再びキャリアＣ内へ収納される。この際に、ウエハＷは、例えば第１ウエハ搬送装置２０の上段のウエハ保持アーム２１ａにより保持される。このようにして、基板処理システムにおける、１枚のウエハＷに対する一連の処理が終了する。

なお、上述の処理において各ユニット内からウエハＷが搬出されるあるいは各ユニット内へウエハＷが搬入される場合には、当然ながら、当該ユニットに設けられた窓部は開いた状態となり、それ以外の場合には、この窓部は閉じた状態となっている。また、以上のようなキャリアＣからのウエハＷの搬送は順次行われ、空いているエッチング処理装置３２内に順次ウエハＷが持ち込まれてエッチング処理が順次施されるとともに、空いている基板洗浄装置４０に順次ウエハＷが持ち込まれて洗浄処理および乾燥処理が行われる。また、各ウエハ搬送装置２０、２６、２８が複数のウエハ保持アームを有しており、各受け渡しユニット２２、２４、３０が上下に重なるよう複数配置されている。このような構成は、反対方向へのウエハＷの受け渡しが同時に行われるので生産効率上好ましく、また、各ユニットの窓部の開口時間を短時間に抑えて各ユニット内を清浄な状態に維持する上でも好ましい。

次に、本発明に係る基板洗浄装置４０の一実施の形態について、図１乃至図６を用いて説明する。なお、図１は、本発明による基板洗浄装置の構成を示す概略横断面図であり、図２は、図１の基板洗浄装置のＡ−Ａ矢視による縦断面図であり、図３は、図１の基板洗浄装置のＢ−Ｂ矢視による縦断面図であり、図４は、図１の基板洗浄装置のＣ−Ｃ矢視による縦断面図であり、図５は、図２の基板洗浄装置の領域Ｄの拡大図である。また、図６は、図２の基板洗浄装置において、ウエハを洗浄槽内に搬入する前の状態を示す縦断面図である。

上述のように、基板処理システム１０には合計８台の基板洗浄装置４０が配設されており、各基板洗浄装置４０は略同一に構成されている。図１に示すように、各基板洗浄装置４０は、当該装置を他の装置から区画する密閉構造の隔壁（ユニットチャンバー）６０をそれぞれ有している。この隔壁６０は、開口６０ａおよび当該開口６０ａを開閉するための隔壁メカシャッター６０ｂを有している。なお、図２乃至図６において、隔壁６０は省略されている。

図１および図２に示すように、基板洗浄装置４０は、略円筒形の洗浄槽７０と、洗浄槽７０内に回転自在に設けられ、ウエハＷを裏面から保持するスピンチャック（保持台）５１と、スピンチャック５１を回転させる中空モータ（回転駆動部）５２とを備えている。また、スピンチャック５１の上方には、当該スピンチャック５１により保持されるウエハＷの表面に薬液、純水（ＤＩＷ）あるいは窒素ガス（Ｎ２ガス）等を供給する主ノズル５６が設けられている。この主ノズル５６は水平面内で揺動自在の主ノズルアーム５７に取り付けられている。また、スピンチャック５１の周外方には、このスピンチャック５１に保持されたウエハＷの周縁部に沿って薬液を貯留してこのウエハＷの周縁部を薬液に浸すリング部材（薬液貯留部）５３が設けられている。このリング部材５３には、当該リング部材５３に薬液を供給する薬液供給管（薬液供給部）５４が接続されている。さらに、図１および図４に示すように、スピンチャック５１の周外方には、このスピンチャック５１に保持されたウエハＷの周縁部を摺擦する機能を有するブラシ機構５５が設置されている。
このような基板洗浄装置４０の各構成要素について、以下に詳述する。

図１に示すように、隔壁６０の内部には略円筒形の洗浄槽７０が設けられている。まず、この洗浄槽７０の構成について具体的に説明する。
図２および図６に示すように、洗浄槽７０は、スピンチャック５１を選択的に収容すべく当該スピンチャック５１に対して相対的に昇降可能な略円筒形のインナーカップ７１と、インナーカップ７１を囲むよう設けられた略円筒形のアウターチャンバー７２とから構成されている。アウターチャンバー７２における隔壁６０の開口６０ａと対向する部位には、ウエハＷを搬入出させるための開口７３が形成されており、この開口７３を開閉するシャッター７４が当該開口７３に設置されている。シャッター７４は環状に形成されており、その内側面には、ウエハＷの周囲に飛散した薬液等を受け止めるための下方側に拡開する傾斜面７４ａが形成されている。また、シャッター７４は、図示しない開閉機構、例えばシリンダによってアウターチャンバー７２の内壁面に周設されたシール部材７５に摺擦しつつ昇降し、閉鎖時においてＯリング７６を介してアウターチャンバー７２に密接されるよう構成されている。シャッター７４により開口７３が閉塞された場合は、アウターチャンバー７２内部の雰囲気は当該開口７３から外部に漏出することはない。

アウターチャンバー７２の上部には、円筒状の上部側壁７７が形成されている。この上部側壁７７における、開口７３とほぼ反対側の位置には、主ノズルアーム５７を通過させるためのノズル用開口７７ａが形成されている。
また、上部側壁７７の上端部は天井７８によって塞がれている。天井７８には、Ｎ２ガス（窒素ガス）あるいはクリーンエア等のダウンフロー用の流体ＤＦを誘導する導入口７８ａが、天井７８の中央と、中央を囲むように複数例えば５箇所に設けられている。

そして、図２に示すように、インナーカップ７１が上昇してこのインナーカップ７１の側壁７１ｄによってウエハＷを囲む状態においては、ダウンフロー用流体はウエハＷの上方からモータ囲繞筒体６９（後述）と側壁７１ｄとの間に流入して、当該インナーカップ７１の下部に配設されたインナーカップ排出路７１ｃによって排気されるようになっている。一方、インナーカップ７１を下降させ、アウターチャンバー７２によってウエハＷを囲む状態においては、ダウンフロー用流体はウエハＷの上方からモータ囲繞筒体６９とアウターチャンバー７２の内側面７２ａとの間に流入して、アウターチャンバー排出路７２ｃによって排気されるようになっている。

図２に示すように、このアウターチャンバー排出路７２ｃはアウターチャンバー７２の底部に設けられている。アウターチャンバー排出路７２ｃは、導入口７８ａから導入されたダウンフロー用流体を排気するとともに、アウターチャンバー７２内の液滴を排出するようになっている。

インナーカップ７１は、スピンチャック５１を囲むように形成されており、当該スピンチャック５１により保持されたウエハＷを囲む上昇位置（図２参照）とウエハＷより下方の下降位置（図６参照）との間で昇降可能に形成されている。このインナーカップ７１は、略円筒状の側壁７１ｄと、側壁７１ｄの下端部に沿って形成された底部７１ｅとから構成されている。図２に示すように、インナーカップ７１には連結シャフト８０が下方に延びるよう連結されており、この連結シャフト８０は水平部材８１に連結されている。さらに、当該水平部材８１は昇降シリンダ８２に連結されている。この昇降シリンダ８２により連結シャフト８０および水平部材８１を介してインナーカップ７１の昇降運動が行われるようになっている。

インナーカップ７１の底部７１ｅの中心部には、円形状の開口７１ｆが設けられており、この開口７１ｆの内側にモータ囲繞筒体６９が配設されている。また、インナーカップ７１により受け止められる薬液等は、開口７１ｆを通過して底部７１ｅの内側下方に排出されるようになっている。すなわち、インナーカップ７１の内側面とモータ囲繞筒体６９の外側面との間には環状の隙間が形成されており、インナーカップ７１によって受け止められた薬液等はこの隙間を通過してインナーカップ排出路７１ｃから排出されるようになっている。

次に、ウエハＷを裏面から保持するとともにこのウエハＷを保持するスピンチャック（保持台）５１およびこのスピンチャック５１を回転させる中空モータ（回転駆動部）５２について具体的に説明する。
スピンチャック５１は、ウエハＷを保持する保持プレート５１ａと、保持プレート５１ａの下方に連結される回転筒体５１ｂとから構成されている。回転筒体５１ｂの下端は、中空モータ５２のシャフト５２ａの上端に連結されている。中空モータ５２を駆動させると、シャフト５２ａが回転し、回転筒体５１ｂ、保持プレート５１ａが一体的に回転するようになっている。

保持プレート５１ａには１または複数の貫通孔が設けられており、保持プレート５１ａの下方にはこの貫通孔に連通する吸引器（図示せず）が配設されている。保持プレート５１ａ上にウエハＷが載置されたときに吸引器が吸引動作を行うことにより、ウエハＷは保持プレート５１ａに吸着されて保持されるようになっている。
図２に示すように、中空モータ５２は、円筒形のモータ囲繞筒体６９の中空部分に収容されている。

次に、スピンチャック５１により保持されたウエハＷの表面に薬液等を供給する主ノズル５６およびこの主ノズル５６を支持する主ノズルアーム５７について具体的に説明する。
主ノズル５６は、スピンチャック５１により保持されたウエハＷの表面に薬液、純水（ＤＩＷ）あるいは窒素ガス（Ｎ２ガス）等を供給する機能を有している。そして、この主ノズル５６を支持する主ノズルアーム５７の内部には、薬液やＮ２ガス等の流体供給路５９が設けられている（図１参照）。この流体供給路５９は主ノズルアーム５７の先端部に装着された主ノズル５６に開口している。主ノズルアーム５７の基端部は、洗浄槽７０の外方に配設された回転駆動機構６１に連結されており、この回転駆動機構６１の駆動によって主ノズルアーム５７は基端を中心として水平面内で回動するようになっている。このことにより、主ノズル５６は、アウターチャンバー７２の外側の待避位置からノズル用開口７７ａを通過してウエハＷの中心部上方に移動され、また、ウエハＷの中心部上方からアウターチャンバー７２の外側の待避位置に移動される。したがって、主ノズル５６は少なくともウエハＷの中心部上方から周縁上方までの間を移動することができる。

本実施の形態の基板洗浄装置４０においては、図１、図２および図５に示すように、スピンチャック５１の周外方に、当該スピンチャック５１に保持されたウエハＷの周縁部に沿って薬液を貯留するためのリング部材５３が略水平状態で設置されている。スピンチャック５１に保持されたウエハＷは、このリング部材５３に貯留された薬液に浸されるようになっている。また、リング部材５３には例えば８つの薬液供給管５４が接続されている。

図１に示すように、リング部材５３は、切り欠き領域５３ｐを残してウエハＷの周縁部を囲むよう環状に形成されている。言い換えると、このリング部材５３は洗浄槽７０の上方から見ていわゆる「Ｃ字」形状となるよう形成されている。
図５にリング部材５３の詳細の構成を示す。なお、図５は、図２の基板洗浄装置の縦断面図における領域Ｄの拡大図である。

図５に示すように、リング部材５３は、略環状（上方から見てＣ字形状）のベース部材５３ａと、ベース部材５３ａの上面に取り付けられた略環状の本体部材５３ｂと、本体部材５３ｂの上面に取り付けられた略環状の貯留部材５３ｃとから構成されている。ベース部材５３ａおよび本体部材５３ｂは洗浄槽７０に対して位置固定されている。一方、貯留部材５３ｃは本体部材５３ｂに対して取り外し可能となっており、ウエハＷの大きさや厚み等に応じて様々な種類の貯留部材５３ｃを適宜本体部材５３ｂに取り付けることができるようになっている。この貯留部材５３ｃを取り替えることにより、当該貯留部材５３ｃによる薬液の貯留量等を調整することができる。
図５に示すように、本体部材５３ｂには、薬液供給管５４に連通するとともに上面に開口する薬液供給路５３ｄが設けられている。また、貯留部材５３ｃには、前述の薬液供給路５３ｄに連通するとともに上面に開口する薬液供給路５３ｅが設けられている。薬液供給管５４から送られた薬液は、薬液供給路５３ｄおよび薬液供給路５３ｅを介して当該貯留部材５３ｃの上面に送られ、この貯留部材５３ｃの上面において図５の符号Ｍに示すような状態で貯留されるようになっている。
ここで、図５に示すように、貯留部材５３ｃの上面における薬液供給路５３ｅの開口は、ウエハＷの表面側（上面側）に薬液が飛び散ることのないよう、ウエハＷの内周側下方に位置するようになっている。

図５においてウエハＷの裏面と本体部材５３ｂの上面とは鉛直方向において例えば６．５ｍｍ離間している。また、貯留部材５３ｃの薬液供給路５３ｅは断面が円形となるよう延びており、この円形断面の直径は１ｍｍとなっている。また、ウエハＷの裏面と貯留部材５３ｃの上面（薬液供給路５３ｅの上端付近）は鉛直方向において例えば１ｍｍ離間している。さらに、貯留部材５３ｃの上面の一部５３ｆは上方に拡がるテーパ形状となっているが、このことについては後に詳述する。

薬液供給管５４は、リング部材５３に一端が接続されるとともに、このリング部材５３にフッ化水素酸（フッ化水素の水溶液）等の薬液を供給する薬液供給源５４ａに他端が接続されている。薬液供給管５４における薬液供給源５４ａの近傍には電動バルブ５４ｂが設けられており、後述する制御コンピュータ９０により電動バルブ５４ｂの開閉が制御されることによって、薬液の供給の制御が行われている。１つのリング部材５３に対して薬液供給管５４は８つ設けられており、図１に示すように各薬液供給管５４はリング部材５３に対して切り欠き領域５３ｐを避けながら等間隔で接続されている。

また、図１および図４に示すように、洗浄槽７０の内部において、スピンチャック５１の周外方には、スピンチャック５１に保持されるウエハＷの周縁部を摺擦するブラシ機構５５が設けられている。このブラシ機構５５は、モータ、アクチュエータ等の回転駆動機構５５ｅに取り付けられた軸部５５ａと、ブラシアーム５５ｂと、先端部５５ｃとを有しており、軸部５５ａを中心としてブラシアーム５５ｂが回動自在となっている。また、図４に示すように、ブラシ機構５５の先端部５５ｃには、スピンチャック５１に保持されるウエハＷと略同一レベルとなるよう回転ブラシ５５ｄが接続されている。さらに、回転ブラシ５５ｄを回転させるモータ等の回転制御機構５５ｆが先端部５５ｃに設けられている。

図１に示すように、ブラシアーム５５ｂは、スピンチャック５１に保持されたウエハＷに回転ブラシ５５ｄが当接するような当接状態と、このウエハＷから回転ブラシ５５ｄが離間するような待避状態との間で揺動自在となっている（図１の矢印参照）。なお、回転ブラシ５５ｄはウエハＷの周縁部に当接する際にリング部材５３の切り欠き領域５３ｐに進入するようになっており、この回転ブラシ５５ｄはリング部材５３とは接触しないよう配設されている。図４は、回転ブラシ５５ｄがスピンチャック５１に保持されたウエハＷの周縁部に当接するような当接位置にある状態を示している。この状態で、ウエハＷ自体が回転するとともに、回転駆動機構５５ｆによって回転ブラシ５５ｄが例えば１秒間に１回転の割合で回転することによりウエハＷの周縁部を摺擦するようになっている。

この際に、回転ブラシ５５ｄがウエハＷの周縁部に薬液または純水を供給することができるようになっていてもよい。この場合、回転ブラシ５５ｄは多数の小孔を有する樹脂材料から形成されている。具体的には、図１０に示すように、一端が回転ブラシ５５ｄに接続された供給管５５ｇが中空の回転モータ５５ｆおよび回転軸（中空軸）を貫通しており、この供給管５５ｇの他端は分岐して薬液供給源５５ｈおよび純水供給源５５ｉにそれぞれ接続されている。薬液供給源５５ｈおよび純水供給源５５ｉの近傍にはそれぞれ電動バルブ５５ｊ、５５ｋが設けられており、この電動バルブ５５ｊ、５５ｋの開閉は、後述する制御コンピュータ９０により制御されるようになっている。

また、図２および図５に示すように、リング部材５３の上方には第１ノズル６２が設置されている。具体的には、この第１ノズル６２は、薬液ノズル６２ａ、洗浄水ノズル６２ｂおよび不活性ガスノズル６２ｃから構成されている。これらのノズルは、ウエハＷの周縁部から近い順に、薬液ノズル６２ａ、洗浄水ノズル６２ｂ、不活性ガスノズル６２ｃという順番で配設されている。薬液ノズル６２ａは、スピンチャック５１に保持されたウエハＷの上面側の周縁部にフッ化水素酸等の薬液を吐出するようになっている。不活性ガスノズル６２ｃは、このウエハＷの上面側の周縁部にＮ２ガス等の不活性ガスを吐出し、この不活性ガスの吐出によりウエハＷの上面側で半径方向外方に流れる気流を形成し、貯留部材５３ｃに貯留された薬液ＭがウエハＷの上面側の半径方向内方（図５の左方）に流れることを抑止するようになっている。また、洗浄水ノズル６２ｂは、ウエハＷの上面側の周縁部に純水を吐出するようになっている。
ここで、貯留部材５３ｃの表面の一部５３ｆは、上方に拡がるようなテーパ形状となっている。このことにより、薬液ノズル６２ａや洗浄水ノズル６２ｂから薬液や純水が吐出された際に、このテーパ形状の表面５３ｆにより跳ね返されることによって、これらの薬液や純水が貯留部材５３ｃの半径方向外方（図５の右方）に回り込むことを抑止することができる。
図５に示すように、薬液ノズル６２ａ、洗浄水ノズル６２ｂ、不活性ガスノズル６２ｃはそれぞれ供給管を介して薬液供給源６２ｄ、洗浄水供給源６２ｅ、不活性ガス供給源６２ｆに接続されており、各供給管には電動バルブ６２ｇ、６２ｈ、６２ｉが設けられている。これらの電動バルブ６２ｇ、６２ｈ、６２ｉの開閉は後述する制御コンピュータ９０により制御されるようになっている。

図２に示すように、この第１ノズル６２は第１ノズルアーム６３に支持されており、この第１ノズルアーム６３により第１ノズル６２は先端がウエハＷの周縁部に近接する位置とウエハＷから離間する位置との間で移動自在となっている。第１ノズルアーム６３は、当該第１ノズルアーム６３を水平方向に移動させて第１ノズル６２によるウエハＷの表面側（上面側）の洗浄範囲を制御することができる駆動機構に接続されている。この駆動機構は、第１ノズル６２の先端を例えば図５の矢印Ｅに示す範囲で移動させることができるようになっている。

なお、このような第１ノズル６２および第１ノズルアーム６３を設ける代わりに、主ノズル５６が第１ノズル６２と同様の機能を兼ね備えるようになっていてもよい。すなわち、第１ノズル６２および第１ノズルアーム６３を設ける代わりに、主ノズル５６がウエハＷの周縁部に近接する位置となるよう主ノズルアーム５７が移動し、この状態で主ノズル５６がウエハＷの周縁部にＮ２ガス等の不活性ガスや純水、薬液等を吐出するようになっていてもよい。

さらに、図１および図３に示すように、スピンチャック５１に保持されるウエハＷの裏面側に、例えば４つの第２ノズル６６が設置されている。図１に示すように各第２ノズル６６は等間隔で配設されている。この第２ノズル６６はスピンチャック５１に保持されるウエハＷの裏面側の周縁部近傍に対して純水を吐出するようになっている。図３に示すように、第２ノズル６６は供給管を介して純水供給源６６ａに接続されている。この供給管には電動バルブ６６ｂが設けられており、この電動バルブ６６ｂの開閉は後述する制御コンピュータ９０により制御されるようになっている。
図３に示すように、各第２ノズル６６は、スピンチャック５１の外方であってウエハＷの下方に設けられた円環状の支持リング６４に支持されている。また、この支持リング６４の上面には、円環状の遮断リング６５が配設されている。遮断リング６５の上端は、スピンチャック５１に保持されるウエハＷの裏面に対してわずかに離間している。具体的には、この遮断リング６５の上端は、ウエハＷの裏面に対して例えば１ｍｍ離間しており、スピンチャック５１に保持されるウエハＷの裏面と支持リング６４との間の空間をほぼ遮断（区画）している。このような遮断リング６５が設けられていることにより、ウエハＷの洗浄に用いられる薬液や純水等がウエハＷの裏面側で半径方向内方に進入してスピンチャック５１に付着することを防止することができ、また、中空モータ５２の駆動により発生するパーティクル（粉塵）がシャフト５２ａ付近から半径方向外方に拡散することを防止することができる。

図９に示すように、基板洗浄装置４０の各機能要素は、当該基板洗浄装置４０の動作を自動制御する制御コンピュータ９０に信号ライン９１を介して接続されている。この制御コンピュータ９０には、基板洗浄装置４０に対するウエハＷの搬出入を行う主ウエハ搬送装置２６にも接続されており、この主ウエハ搬送装置２６の制御も行うようになっている。ここで基板洗浄装置４０の各機能要素とは、中空モータ５２、薬液供給管５４への薬液の供給を調整する電動バルブ５４ｂ、ブラシ機構５５の回転駆動機構５５ｅ、５５ｆ、流体供給路５９に流体を送る流体供給源（図示せず）、隔壁メカシャッター６０ｂの開閉機構（図示せず）、回転駆動機構６１、第１ノズル６２の各ノズル６２ａ、６２ｂ、６２ｃへの各流体の供給を調整する電動バルブ６２ｇ、６２ｈ、６２ｉ、第１ノズルアーム６３の駆動機構（図示せず）、シャッター７４の開閉機構（図示せず）、第２ノズル６６への純水の供給を調整する電動バルブ６６ｂ、回転ブラシ５５ｄへの純水または薬液の供給を調整する電動バルブ５５ｊ、５５ｋ、昇降シリンダ８２等（これらのみには限定されない）の、所定のプロセス条件を実現するために動作する全ての要素を意味している。制御コンピュータ９０は、典型的には、実行するプログラム（ソフトウェア）に依存して任意の機能を実現することができる汎用コンピュータである。

制御コンピュータ９０は、中央演算装置（ＣＰＵ）９２、この中央演算装置９２をサポートする回路９３、および制御プログラムを格納した記録媒体９４を有している。制御プログラムを実行することにより、制御コンピュータ９０は、基板洗浄装置４０の各機能要素を、所定のプロセスレシピにより定義された様々なプロセス条件（スピンチャック５１の回転速度、リング部材５３への薬液の供給量等）が実現されるように制御する。

記録媒体９４としては、制御コンピュータ９０に固定的に設けられるもの、あるいは制御コンピュータ９０に設けられた読み取り装置に着脱自在に装着されてこの読み取り装置により読み取り可能なものが用いられる。最も典型的な実施の形態においては、記録媒体９４は、基板処理システム１０のメーカーのサービスマンによって制御プログラムがインストールされたハードディスクドライブである。他の実施の形態においては、記録媒体９４は、制御プログラムが書き込まれたＣＤ−ＲＯＭまたはＤＶＤ−ＲＯＭのようなリムーバブルディスクであり、このようなリムーバブルディスクは制御コンピュータ９０に設けられた光学的読み取り装置により読み取られる。記録媒体９４は、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ
ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）またはＲＯＭ（ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）のいずれの形式のものであってもよく、また、記録媒体９４は、カセット式のＲＯＭのようなものであってもよい。要するに、コンピュータの技術分野において知られている任意のものを記録媒体９４として用いることが可能である。この記録媒体９４に記録されるプログラムは、基板洗浄装置４０を制御して以下に詳述するようなウエハＷの洗浄方法を実行させるものである。

次に、このような構成からなる基板洗浄装置４０によるウエハＷの洗浄方法について説明する。
まず、ウエハＷが基板洗浄装置４０に送られる前に、ウエハＷに対してエッチング処理装置３２ａ、３２ｂによりエッチング処理を施す。
具体的には、前述のように、第２受け渡しユニット２８から第３受け渡しユニット３０にウエハＷが受け渡され、この第３受け渡しユニット３０からウエハＷがエッチング処理装置３２ａ、３２ｂに持ち込まれる。このようにしてエッチング処理装置３２ａ、３２ｂに持ち込まれたウエハＷは当該エッチング処理装置３２ａ、３２ｂ内でエッチング処理を受ける。
エッチング処理が施されたウエハＷは、再び第３受け渡しユニット３０に運び出され、次に第２ウエハ搬送装置２８により受け取られ、第２受け渡しユニット２４へ搬送される。その後、主ウエハ搬送装置２６により受け取られ、この主ウエハ搬送装置２６により基板洗浄装置４０内へ持ち込まれる。

ウエハＷを基板洗浄装置４０に搬入する前の状態においては、図６に示すようにインナーカップ７１を予め下降させておき、スピンチャック５１の上部をインナーカップ７１の上方に突出させておく。また、シャッター７４を下降させて、アウターチャンバー７２の開口７３を開いておく。この状態において、主ノズルアーム５７は、ノズル用開口７７ａの外側に待機している。

図６に示すような状態において、ウエハＷを保持した主ウエハ搬送装置２６のウエハ保持アーム２７ｂを隔壁６０の開口６０ａおよびアウターチャンバー７２の開口７３からアウターチャンバー７２内に進入させる。そして、このウエハ保持アーム２７ｂにより保持されたウエハＷをスピンチャック５１の保持プレート５１ａ上に載置させる。その後、この保持プレート５１ａの下方に設けられた吸引器が吸引動作を行い、ウエハＷを保持プレート５１ａに吸着させる。このようにしてウエハＷがスピンチャック５１の保持プレート５１ａに保持される。

ウエハＷをスピンチャック５１に受け渡した後、ウエハ保持アーム２７ｂをスピンチャック５１から後退させ、アウターチャンバー７２の外部へ退出させる。ウエハ保持アーム２７ｂの退出後、シャッター６０ｂによって開口６０ａを閉じる。そして、シャッター７４およびインナーカップ７１を上昇させ、図２に示すような状態とする。

次に、回転駆動機構６１を駆動させて主ノズルアーム５７を回動させ、この主ノズルアーム５７の先端にある主ノズル５６をノズル用開口７７ａからインナーカップ７１内に進入させ、ウエハＷの中心部上方まで移動させる。そして、中空モータ５２の駆動によりスピンチャック５１を低速回転させ、ウエハＷをスピンチャック５１と一体的に低速回転させる。その後、主ノズル５６から薬液を吐出してウエハＷの上面中心部近傍に薬液を供給する。ウエハＷの中心部に供給された薬液は、ウエハＷの回転による遠心力でウエハＷの外周縁側に流れる。このようにして、ウエハＷの表面を薬液処理によって処理する。

少なくともウエハＷの処理中は、導入口７８ａからダウンフロー用ガスを導入し、アウターチャンバー７２内にダウンフローＤＦが形成される。

ウエハＷの表面の薬液処理が終了したら、主ノズル５６から純水を供給し、薬液を除去する。その後、純水の供給を停止し、乾燥を行う。その際に、主ノズル５６からＮ２ガスを供給してもよい。

しかしながら、上述のようなウエハＷの薬液処理を行った場合でも、当該ウエハＷの周縁部は完全に洗浄されない場合がある。すなわち、ウエハＷは基板洗浄装置４０に送られる前にエッチング処理装置３２ａ、３２ｂによりエッチング処理が施されるが、このエッチング処理によりウエハＷの表面に付着したＣＦｘポリマー等のうち、ウエハＷの周縁部に付着したＣＦｘポリマー等は、主ノズル５６からウエハＷの表面中心部に送られる薬液では完全に除去することができない。したがって、ウエハＷの周縁部に付着したＣＦｘポリマー等を以下の方法により除去する必要がある。

主ノズル５６によるウエハＷの表面全体の洗浄工程が終了した後に、薬液供給管５４により略環状のリング部材５３に例えばフッ化水素酸からなる薬液を供給する。具体的には、図５に示すように、薬液供給管５４から供給される薬液Ｍは、薬液供給路５３ｄおよび薬液供給路５３ｅを介して貯留部材５３ｃの表面に送られる。そして、貯留部材５３ｃの表面とウエハＷの周縁部とにより挟まれるようにして、薬液Ｍ自体の表面張力によって当該薬液Ｍは貯留部材５３ｃ上で貯留される。

一方、第１ノズルアーム６３を駆動し、この第１ノズルアーム６３の先端に取り付けられた第１ノズル６２の吐出口をウエハＷの周縁部に近接する位置に移動させる。そして、この第１ノズル６２の不活性ガスノズル６２ｃからＮ２ガス等の不活性ガスを吐出させる。この不活性ガスの吐出により形成される気流によって、貯留部材５３ｃの表面に送られた薬液ＭがウエハＷの上面側の半径方向内方（中心側）に進入することを抑止することができる。
また、この際に、第１ノズル６２の薬液ノズル６２ａからもウエハＷの周縁部に向かってフッ化水素酸等の薬液が吐出される。これにより、洗浄範囲がより制御可能となる。ここで、薬液ノズル６２ａは不活性ガスノズル６２ｃよりもウエハＷの半径方向外方に設けられている。このため、薬液ノズル６２ａから供給される薬液も不活性ガスノズル６２ｃから吐出される不活性ガスの気流によって、半径方向内方（中心側）に進入することはない。

略環状のリング部材５３に薬液が貯留された状態で、中空モータ５２の駆動によりスピンチャック５１を低速回転させ、ウエハＷをスピンチャック５１と一体的に低速回転させる。この際に、図５に示すようにウエハＷの周縁部は薬液に長時間浸された状態となっている。このため、ウエハＷの周縁部に付着したＣＦｘポリマー等の汚濁物は、薬液に長時間浸されることによりウエハＷへの吸着力が弱くなり、当該ウエハＷから浮かび上がるようになる。

そして、上述のような薬液供給管５４によるリング部材５３への薬液の供給と同時に、ブラシ機構５５のブラシアーム５５ｂを回動させ、図４に示すようにこのブラシアーム５５ｂの先端に取り付けられた回転ブラシ５５ｄをウエハＷの周縁部に当接させる。そして、ウエハＷの周縁部に当接した状態で回転ブラシ５５ｄを回転させる。この際に、薬液供給源５５ｈに対応する電動バルブ５５ｊを開状態として回転ブラシ５５ｄから薬液を吐出させるとより洗浄効果が上がる。このようにして、ウエハＷの周縁部に付着して薬液に長時間浸されたＣＦｘポリマー等の汚濁物が回転ブラシ５５ｄの摺擦により除去される。

以上のような、主ノズル５６からウエハＷの表面中心部に薬液を送って薬液処理を行う工程およびウエハＷの周縁部をリング部材５３に貯留された薬液に浸して周縁部処理を行う工程が終了した後、インナーカップ７１を下降させ、ウエハＷがアウターチャンバー７２に囲まれた状態とする。

その後、第１ノズル６２の洗浄水ノズル６２ｂからウエハＷの表側の周縁部に向かって純水を吐出させるとともに不活性ガスノズル６２ｃから不活性ガスを吐出させる。さらに、第２ノズル６６からウエハＷの裏側の周縁部近傍に向かって純水を吐出させる。このようにして、ウエハＷに付着した薬液を純水によって洗い流す。

この際に、ブラシ機構５５の回転ブラシ５５ｄはウエハＷの周縁部に当接したまま回転を続けている。このとき、純水供給源５５ｉに対応する電動バルブ５５ｋを開状態とすることにより、回転ブラシ５５ｄからウエハＷの周縁部に純水を供給している。このことにより、ウエハＷの周縁部の汚れをより一層除去することができる。
なお、ブラシ機構５５の回転ブラシ５５ｄは、薬液処理および純水によるリンス（濯ぎ）処理の両方に用いられる必要はなく、前述のような薬液処理のみに用いられるようになっていてもよい。また、薬液処理においては回転ブラシ５５ｄが待避状態となっており、純水によるリンス処理時のみにおいて回転ブラシ５５ｄがウエハＷの周縁部に当接してこのウエハＷの周縁部に対して摺擦を行うようになっていてもよい。どちらの場合であっても、ウエハＷの周縁部に付着したＣＦｘ等の汚れは薬液に浸されることにより当該ウエハＷに対する付着力が弱くなっているので、回転ブラシ５５ｄによる摺擦動作によってこのＣＦｘ等の汚れをウエハＷの周縁部から除去することができる。

ウエハＷに供給された純水は、アウターチャンバー７２によって受け止められる。そして、この純水はアウターチャンバー７２の側壁とインナーカップ７１の側壁７１ｄとの間からアウターチャンバー７２の下部に落下してアウターチャンバー排出路７２ｃによって基板洗浄装置４０の外部に排出される。

ウエハＷに対して十分なリンス処理を行ったあと、第１ノズル６２および第２ノズル６６からの純水の供給を停止させる。そして、第１ノズル６２の不活性ガスノズル６２ｃからのＮ２ガス等の不活性ガスの吐出を継続させて、ウエハＷを乾燥させる。乾燥処理時においては、スピンチャック５１とウエハＷを薬液処理時よりも高速で回転させる。

ウエハＷに対して十分な乾燥処理を行ったあと、第１ノズル６２からのＮ２ガス等の供給を停止させる。そして、第１ノズルアーム６３をウエハＷから離間させる。その後、中空モータ５２の駆動を停止させ、スピンチャック５１とウエハＷの回転を停止させる。

次に、シャッター７４を下降させて開口７３を開き、主ウエハ搬送装置２６のウエハ保持アーム２７ａを隔壁６０の開口６０ａおよびアウターチャンバー７２の開口７３からアウターチャンバー７２内に進入させる。そして、スピンチャック５１まで到達したウエハ保持アーム２７ａによりスピンチャック５１上のウエハＷを保持させる。このようにしてスピンチャック５１からウエハ保持アーム２７ａにウエハＷが受け渡されるようにする。ウエハＷをウエハ保持アーム２７ａによって保持させた後、当該ウエハ保持アーム２７ａをアウターチャンバー７２の内部から退出させ、シャッター７４によって開口７３を閉じる。このようにして、洗浄処理および乾燥処理が行われたウエハＷが基板洗浄装置４０から搬出される。

以上のように本実施の形態の基板洗浄装置４０によれば、薬液供給管（薬液供給部）５４によりリング部材（薬液貯留部）５３に薬液が供給され、このリング部材５３に貯留された薬液に、スピンチャック（保持台）５１に保持されたウエハＷの周縁部が浸されるようになっており、また、回転ブラシ５５ｄによりスピンチャック５１に保持されたウエハＷの周縁部が摺擦されるようになっている。このため、ウエハＷの周縁部が長時間薬液に浸されることとなり、このウエハＷの周縁部に付着した汚れの当該ウエハＷに対する付着力が弱くなる。そして、このウエハＷに対する付着力が弱くなった汚れを回転ブラシ５５ｄにより摺擦しているので、ウエハＷの周縁部に付着する汚れを除去することができる。

なお、前述のように、薬液ノズル６２ａ、洗浄水ノズル６２ｂおよび不活性ガスノズル６２ｃを有する第１ノズル６２を設ける代わりに、主ノズル５６が第１ノズル６２の機能を兼ね備えるようになっていてもよい。すなわち、主ノズルアーム５７の位置を調節することにより、主ノズル５６がウエハＷの中心部および周縁部の両方に位置することができるようになっており、ウエハＷの周縁部における汚れの除去作業を行う際には、主ノズル５６がウエハＷの周縁部近傍に移動してこの周縁部に不活性ガスや薬液等を吐出するようになっていてもよい。

なお、本実施の形態では、エッチング処理装置３２と同システム内に基板洗浄装置４０を構成させたが、基板洗浄装置４０を単体で用いてもよい。

また、上記の説明では、本発明の基板洗浄装置４０が半導体ウエハの洗浄装置に適用される場合について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、基板は半導体ウエハに限られず、その他のＬＣＤ用ガラス基板やＣＤ基板等であってもよい。

Claims (14)

1. 洗浄槽と、
   前記洗浄槽内に回転自在に設けられ、被処理基板を保持する保持台と、
   前記保持台を回転させる回転駆動部と、
   前記保持台に保持された被処理基板の周縁部に沿って薬液を貯留してこの被処理基板の周縁部を薬液に浸すための薬液貯留部と、
   前記薬液貯留部に接続され、当該薬液貯留部に前記薬液を供給する薬液供給部と、
   前記保持台に保持された被処理基板の周縁部を摺擦するブラシと、
   を備えたことを特徴とする基板洗浄装置。
2. 前記薬液供給部から前記薬液貯留部に供給される薬液はフッ化水素酸であることを特徴とする請求項１記載の基板洗浄装置。
3. 前記ブラシは、前記薬液供給部により前記薬液貯留部に薬液が供給されてこの薬液貯留部に貯留された薬液に被処理基板の周縁部が浸された際に当該周縁部を摺擦することを特徴とする請求項１記載の基板洗浄装置。
4. 前記ブラシは、前記保持台に保持された被処理基板の周縁部に当接する当接位置と、この周縁部から離間する待避位置との間で往復移動自在となっており、当該ブラシが当接位置にある状態で前記回転駆動部により回転する被処理基板の周縁部がブラシにより摺擦されることを特徴とする請求項１記載の基板洗浄装置。
5. 前記薬液貯留部の上方に、前記保持台に保持された被処理基板の上面側の周縁部にガスを吐出してこのガスの吐出により被処理基板の上面側で半径方向外方に流れる気流を形成する第１ノズルが設けられていることを特徴とする請求項１記載の基板洗浄装置。
6. 前記第１ノズルは、前記保持台に保持される被処理基板の周縁部に対して水を更に供給することができるようになっていることを特徴とする請求項５記載の基板洗浄装置。
7. 前記第１ノズルは、前記保持台に保持される被処理基板の周縁部に対して薬液を更に供給することができるようになっていることを特徴とする請求項５記載の基板洗浄装置。
8. 前記保持台に保持される被処理基板の裏面側に、当該被処理基板の周縁部近傍に水を供給する第２ノズルが設けられていることを特徴とする請求項１記載の基板洗浄装置。
9. 前記薬液貯留部は、切り欠き領域を残して被処理基板の周縁部を囲むよう環状に形成され、前記ブラシは前記薬液貯留部の切り欠き領域に配設されることを特徴とする請求項１記載の基板洗浄装置。
10. 請求項１記載の基板洗浄装置と、
    当該基板洗浄装置に連結され、被処理基板に対してエッチング処理を行うエッチング処理装置と、
    を備えたことを特徴とする基板処理システム。
11. 保持台により被処理基板を保持する工程と、
    前記保持台を回転させる工程と、
    薬液貯留部に薬液を貯留してこの薬液に被処理基板の周縁部を浸す工程と、
    ブラシにより被処理基板の周縁部を摺擦する工程と、
    を備えたことを特徴とする基板洗浄方法。
12. 前記ブラシは、前記薬液貯留部に貯留された薬液に被処理基板の周縁部が浸された際に当該周縁部を摺擦することを特徴とする請求項１１記載の基板洗浄方法。
13. 基板洗浄装置の制御コンピュータにより実行することが可能なプログラムが記録された記録媒体であって、当該プログラムを実行することにより、前記制御コンピュータが前記基板洗浄装置を制御して基板洗浄方法を実行させるものにおいて、
    前記基板洗浄方法が、
    保持台により被処理基板を保持する工程と、
    前記保持台を回転させる工程と、
    薬液貯留部に薬液を貯留してこの薬液に被処理基板の周縁部を浸す工程と、
    ブラシにより被処理基板の周縁部を摺擦する工程と、
    を実施するものであることを特徴とする記録媒体。
14. ブラシにより被処理基板の周縁部を摺擦する工程は、前記薬液貯留部に貯留された薬液に被処理基板の周縁部が浸された際に実施されることを特徴とする請求項１３記載の記録媒体。

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